Валентность гелия

Общие сведения о валентности гелия

По физическим свойствам гелий наиболее близок к молекулярному водороду. Вследствие ничтожной поляризуемости атомов гелия у него самые низкие температуры кипения (-269^oС) и плавления (-271^oС при 2,5×10⁶ Па).

Гелий по сравнению с другими элементами обладает наибольшей энергией ионизации атома (24,59 эВ). Особая устойчивость электронной структуры атома отличает гелий от остальных элементов Периодической системы Д.И. Менделеева.

Гелий хуже других газов растворяется в воде и других растворителях. В 1 л воды, например, растворяется при 0^oС менее 10 мл гелия, т.е. в два с лишним раза меньше, чем молекул водорода (H₂), и в 51000 раз меньше, чем молекул хлороводорода (HCl).

После водорода гелий – самый легкий из всех газов. Он более чем в 7 раз легче воздуха.

Валентность гелия в соединениях

Ядро атома гелия содержит два протона и два нейтрона (массовое число гелия равно 4-м). Как и в атоме водорода, у гелия есть всего один энергетический уровень, на котором находятся два электрона (рис. 1).

Рис. 1. Строение атома гелия.

Электронная формула атома гелия в основном состоянии выглядит следующим образом:

1s².

А энергетическая диаграмма:

Поскольку на s-подуровне может содержаться не более 2-х электронов, то внешний энергетический уровень гелия является завершенным. В этой связи гелий является малоактивным химическим элементом и выделен в группу инертных газов. Т.е., можно сказать, что валентность гелия равна нулю.

Однако, при сильном возбуждении атомов он может образовывать молекулярные ионы He⁺₂[σ²_sσ^*1_s]. В обычных условиях эти ионы неустойчивы; захватывая недостающий электрон, они распадаются на два нейтральных атома. Возможно также образование ионизированных молекул HeH⁺[σ²_s].

Примеры решения задач